Ввиду того что главным объектом флотации с применением сульфгидрильных собирателей являются сульфидные минералы, необходимо остановиться на некоторых особенностях их флотационного поведения. Наиболее существенной из них является отношение сульфидных минералов к кислороду. Все сульфиды, хотя и в различной степени, способны окисляться кислородом с образованием ряда соединений, состав которых зависит как от условий окисления, так и от природы сульфида. Термодинамический анализ возможности взаимодействия неокисленного сульфида тяжелого металла, например, с этиловым ксантогенатом показывает, что ввиду весьма малого значения константы равновесия реакции между ними (~ 10~15), взаимодействие ксантогената с неизмененной действием кислорода поверхностью сульфида практически невозможно. Это положение нашло полное подтверждение в экспериментальных и теоретических исследованиях, проведенных И. Н. Плаксиным, С. В. Бессоновым [36].
На основе этих исследований роль кислорода представляется в следующем виде. Свежесколотая, неизмененная воздействием кислорода поверхность сульфида в водной среде относительно гидрофильна. Последующее взаимодействие кислорода с сульфидами проходит несколько стадий. В начальной стадии происходит физическая адсорбция кислорода, частично гидрофоби-зирующая поверхность минерала и тем снижающая толщину гидратного слоя минерала. Это облегчает проникновение иона сульфгидрильного собирателя к поверхностному слою минерала, так как вследствие своих относительно больших размеров анион подобного собирателя с трудом может диффундировать через гидратный слой значительной толщины. Далее адсорбированный на поверхности сульфида кислород поглощает электроны из свободной зоны (зоны проводимости) минерала и, ионизируясь, снижает уровень потенциального барьера у поверхности минерала. Постепенно происходит окисление поверхности минерала , вследствие химического взаимодействия кислорода с поверхностным слоем минерала с образованием окисленной пленки или сульфат-ионов, а также ионов другого состава. В результате по мере окисления и формирования окисленной пленки сульфид начинает гидрофилизоваться ввиду сильной гидратируемости кислородсодержащих ионов и других продуктов окисления на его поверхности.
Однако с этого момента начинается закрепление анионов ксантогената на поверхности сульфида с образованием химической связи этих анионов с катионами решетки сульфида.
Нам представляется обоснованным считать, что в результате присоединения кислорода к сере и ее окисления до SO4-2 сульфат ионы, гидратируясь, могут переходить в раствор, увеличивая хемоадсорбционную активность к собирателю тех катионов решетки, которые расположены по соседству с окислившимися ионами серы, ушедшими в раствор в форме сульфат ионов. Как видно из рис. 28, указанные катионы решетки после перехода в раствор ионов SO^" будут обладать повышенной ненасыщенностью. При этом сорбционная (химическая) активность металлических ионов сульфида увеличивается в такой степени, что становится возможным закрепление ими ионов ксантогената, маловероятное до воздействия окисления.
Таким образом, становятся понятными причины невозможности закрепления на неизмененной воздействием кислорода поверхности сульфидного минерала анионов сульфгидрильного собирателя и создания условий для такого закрепления в результате предварительного воздействия кислорода.
Однако нельзя упускать из виду, что окисле серы становится большим, увеличение общей гидратированности поверхности может перекрывать активирующее влияние кислорода и окисление из положительного фактора станет отрицательным.
При окислении ряда соседних ионов серы (разделенных расположенными между ними катионами металла) катионы не удерживаются в решетке, и будет происходить отслаивание продукта окисления с обнажением неизмененной поверхности сульфида, неспособной к взаимодействию с собирателем. Отслаивание продукта окисления будет происходит тем интенсивнее, чем в большей степени будут отличаться параметры продуктов окисления и кристаллической решетки минерала. Таким образом, слабое окисление сульфида способствует его флотации сульфгидрильными собирателями, а сильное — вызывает отрицательные последствия.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.